数据结构课程设计修道士野人问题和西文图书管理系统

题号题目3、修道士与野人问题

1、需求分析

n个修道士和n个野人渡河，只有一条小船，能容纳c人，两种人都会划船，建立过河方式。满足：

野人无法侵犯修道士。这就要求无论在何处，修道士的个数不得少于野人的人数（除非修道士个数为0）。设计程序模拟该过程。

程序的输入为修道士（野人）的个数以及每条船容纳人的个数。输出为判断是否可以安全渡河。如果能，则给出一个小船来回次数最少的最佳方案。

要求：

（1）用一个三元组（x1,x2,x3）表示渡河过程中各个状态。其中，x1表示起始岸上修道士个数，x2表示起始岸上野人个数，x3表示小船位置（0——在目的岸，1——在起始岸）。例如（5，3，0）表示起始岸上有5个修道士，3个野人，小船在目的岸一边。

（2）采用邻接表做为存储结构。最短路径搜索采用广度搜索法。

（3）输出最优解

若问题有解（能渡过河去），则输出一个最佳方案。用三元组表示渡河过程中的状态，并用箭头指出这些状态之间的迁移：

目的状态←…中间状态←…初始状态。

若问题无解，则给出“渡河失败”的信息。

（4）求出所有的解。

2、设计

设计思想

（1）数据结构设计：根据题目要求，用图形结构，用邻接表来存储结点，以及结点之间的关系，同时在广度优先遍历中利用到队列。

（2）算法设计：先定义一个图利用邻接表储存结构，再举出在船上修道士和野人的所有情况，然后判断其修道士是否处于安全的状态，如果安全则将该点添加到图中，点添加完后在看两点之间是否连通如果连通则可将边添加到图中，这样就创建出了图，然后分别利用广度搜索和深度搜索来完成题目的要求。

（1

（2）函数接口规则说明

int Search(AdjLGraph *G,int x,int y,int m ) /*查找起始和最后的结点，其中x,y,m分别表示起始岸修道士人数，野人人数和船的状态*/

int Checking(DataType x) /*检查修道士是否安全,x表示邻接表中的一个结点*/

int Connect(AdjLGraph *G,int i,int j) /*将能走通的点连接起来，i，j为图中的两个结点*/ void Creat(AdjLGraph *G) /*图的创建*/

int Print(AdjLGraph G) /*从后向前打印最短路径*/

int BroadFSearch(AdjLGraph G,int u,int v) /*用广度优先遍历搜索最短路径，u表示起始结点，v表示最后的结点*/

void Print1(AdjLGraph G) /*打印输出所有最短路径*/

void DFS(AdjLGraph G,int u,int v ,int visited[]) /*利用深度搜索找出所有最短路径，u表示起始结点，v表示最后的结点，visited[]用来标记结点是否被访问*/

详细设计

首先是定义邻接表

typedef struct

{

int daoshi;

ource=i;

G->a[i].adj=NULL;

}

}

void InsertVertex(AdjLGraph *G,int i,DataType x) ;;;dj;dj=p;

G->numOfEdges++;

}

void AdjDestroy(AdjLGraph *G)dj;

while(p!=NULL)

{

q=p->next;

free(p);

}

}

}

=x&&G->a[i].==y

&&G->a[i].==m)

return i;

return -1;

}

int Checking(DataType x)a[j].+(G->a[i].>a[j].;

if(G->a[i].==0&&G->a[j].==0||G->a[i].==1&&G->a[j].==1) return 0;

=1&&G->a[j].==0) G->a[i].||G->a[j].>G->a[i].

=G->a[i].&&G->a[j].==G->a[i].

return 0;

if(m>c)return 0;=0&&G->a[j].==1)

{

G->a[i].||G->a[j].a[i].

=G->a[i].&&G->a[j].==G->a[i].

return 0;

if((-1)*m>n)return 0;[v2].,[v2].;

for(k=Path1[v2];k!=v1;k=Path1[k])

{

i++;

printf("(%d %d %d)<------",[k].,[k].,[k].;

}

printf("(%d %d %d)\n",[v1].,[v1].,[v1].;

return i;

}

dj;

while(p!=NULL)

{

z=p->dest;

if(z==v)

{

Path1[z]=w;ata;

a1[i+1]=[k].data;

i++;

}

if(i==M)

a1[i+1]=[v2].data;

N++;

printf("(%d %d %d)",[v1].,[v1].,[v1].;

for(j=1;j<=M+1;j++)

{

printf("-->(%d %d)-->(%d %d %d)",abs(a1[j].daoshi-a1[j-1].daoshi),abs(a1[j].yeren-a1[j-1].yer en),a1[j].daoshi,a1[j].yeren,a1[j].ship);

}

printf("\n");

}

}

dj;

while(p!=NULL)

{

w=p->dest;

if(w==v) {

Path[u]=w;Main （） Inputku() Lookku() Lend() Returnbook() Output() Clearku()

Exit(0)

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